JavaScript Binary AST Module Federation: Deling af moduler på tværs af domæner

I nutidens komplekse webudviklingslandskab er behovet for effektiv kodedeling og genanvendelighed på tværs af forskellige domæner og applikationer afgørende. Traditionelle tilgange kommer ofte til kort med hensyn til ydeevne og kompleksitet. Introduktion til JavaScript Binary AST Module Federation – en kraftfuld teknik, der udnytter Binary Abstract Syntax Trees (AST'er) til at muliggøre problemfri og performant deling af moduler på tværs af domæner.

Hvad er Module Federation?

Module Federation, populariseret af Webpack 5, tillader JavaScript-applikationer dynamisk at dele kode med hinanden under kørsel. Det betyder, at en applikation kan forbruge moduler fra en anden applikation, selvom de er bygget og implementeret uafhængigt af hinanden. Dette er en game-changer for opbygning af microfrontends, distribuerede applikationer og store webprojekter.

Forestil dig, at du har to applikationer, AppA og AppB. Med Module Federation kan AppA bruge en komponent eller funktion fra AppB uden at skulle inkludere den i sin egen bundle. Dette reducerer bundle-størrelser, forbedrer ydeevnen og forenkler kodevedligeholdelse.

Fordele ved Module Federation:

• Genbrug af kode: Del komponenter, funktioner og hele moduler på tværs af forskellige applikationer.
• Reducerede bundle-størrelser: Undgå at duplikere kode på tværs af applikationer, hvilket fører til mindre bundle-størrelser og hurtigere indlæsningstider.
• Uafhængige implementeringer: Opdater og implementer applikationer uafhængigt af hinanden uden at påvirke andre applikationer.
• Forbedret ydeevne: Indlæs moduler on demand fra eksterne applikationer, hvilket optimerer ydeevnen.
• Forenklet vedligeholdelse: Centraliser kode i delte moduler, hvilket gør vedligeholdelse og opdateringer lettere.

Rollen af Binary AST'er

Traditionelt er Module Federation afhængig af at dele JavaScript-kildekode eller prækompilerede JavaScript-moduler. Deling af kildekode kan dog være ineffektiv, især for store moduler. Afsendelse af JavaScript-kilde over netværket involverer parsing og kompilering af den på klientsiden, hvilket kan være en flaskehals for ydeevnen.

Binary AST'er giver et mere effektivt alternativ. En AST (Abstract Syntax Tree) er en trærepræsentation af den syntaktiske struktur af kildekode. En Binary AST er en serialiseret, kompakt repræsentation af dette træ. Ved at dele Binary AST'er i stedet for kildekode kan vi reducere mængden af data, der overføres over netværket, betydeligt og fremskynde parsing- og kompileringsprocessen på klientsiden.

Fordele ved at bruge Binary AST'er:

• Reduceret netværksoverførselsstørrelse: Binary AST'er er typisk meget mindre end JavaScript-kildekode, hvilket fører til hurtigere downloadtider.
• Hurtigere parsing og kompilering: Binary AST'er kan deserialiseres og kompileres meget hurtigere end parsing og kompilering af JavaScript-kildekode.
• Forbedret ydeevne: Samlet set kan brugen af Binary AST'er føre til betydelige forbedringer i ydeevnen, især for store moduler og komplekse applikationer.
• Forbedret sikkerhed: Binary AST'er tilbyder et lag af obfuscering, hvilket gør det lidt sværere at reverse engineere koden sammenlignet med almindelig JavaScript-kildekode.

Sådan fungerer JavaScript Binary AST Module Federation

Processen med at bruge JavaScript Binary AST Module Federation involverer typisk følgende trin:

1. Modulkompilering: Modulet, der skal deles, kompileres til en Binary AST ved hjælp af et værktøj som esbuild eller et brugerdefineret Babel-plugin.
2. Binary AST-lagring: Binary AST'en gemmes på en ekstern server eller CDN (Content Delivery Network).
3. Modulforbrug: Den forbrugende applikation anmoder om Binary AST'en fra den eksterne server eller CDN.
4. Binary AST-deserialisering og -kompilering: Binary AST'en deserialiseres og kompileres til eksekverbar JavaScript-kode ved hjælp af en passende JavaScript-engine.
5. Moduludførelse: Den kompilerede JavaScript-kode udføres i den forbrugende applikation.

Lad os illustrere dette med et forenklet eksempel. Antag, at vi har et modul kaldet shared-component, som vi vil dele mellem to applikationer.

Eksempelsscenario: Deling af en React-komponent

1. Modulkompilering (shared-component):

Vi bruger esbuild til at kompilere React-komponenten til en Binary AST:

            esbuild shared-component.jsx --bundle --outfile=shared-component.ast --format=binary
            

              
                Copy
              
            
          

Denne kommando kompilerer shared-component.jsx til en Binary AST-fil ved navn shared-component.ast.

2. Binary AST-lagring:

Vi uploader shared-component.ast til en CDN, for eksempel https://cdn.example.com/shared-component.ast.

3. Modulforbrug (Forbrugende applikation):

I den forbrugende applikation bruger vi et brugerdefineret Webpack-plugin eller runtime-loader til at hente og behandle Binary AST'en.

            // Webpack-konfiguration (forenklet)
module.exports = {
  //...
  plugins: [
    new BinaryAstModuleFederationPlugin({
      name: 'consuming_app',
      remotes: {
        shared_component: 'promise new Promise(resolve => {
          fetch("https://cdn.example.com/shared-component.ast")
            .then(response => response.arrayBuffer())
            .then(buffer => {
              // Deserialiser og kompiler Binary AST'en
              const compiledModule = deserializeAndCompile(buffer);
              resolve(compiledModule);
            });
        })',
      },
    }),
  ],
};

// En forenklet deserializeAndCompile-funktion (implementeringsdetaljer udeladt)
function deserializeAndCompile(buffer) {
  // ... (Implementeringsdetaljer for deserialisering og kompilering af Binary AST'en)
  return compiledModule;
}
            

              
                Copy
              
            
          

4. Moduludførelse:

Nu kan den forbrugende applikation bruge den delte komponent, som om det var et lokalt modul:

            import SharedComponent from 'shared_component';

function App() {
  return (
    <div>
      <h1>Forbrugende app</h1>
      <SharedComponent />
    </div>
  );
}
            

              
                Copy
              
            
          

Implementeringsdetaljer og overvejelser

Implementering af JavaScript Binary AST Module Federation kræver nøje overvejelse af flere faktorer:

1. Binary AST-format og værktøjer:

Det er afgørende at vælge det rigtige Binary AST-format og værktøjer. Populære muligheder inkluderer:

• esbuild: En hurtig JavaScript-bundler og minifier, der kan udsende Binary AST'er.
• Babel: En populær JavaScript-compiler, der kan udvides med plugins til at generere Binary AST'er.
• Brugerdefinerede løsninger: Du kan oprette dine egne værktøjer til generering og behandling af Binary AST'er, skræddersyet til dine specifikke behov.

Det valgte format skal være effektivt med hensyn til størrelse og deserialiseringshastighed. Værktøjerne skal være nemme at integrere i din build-proces.

2. Deserialisering og kompilering:

Deserialisering og kompilering af Binary AST'en på klientsiden kræver en passende JavaScript-engine. Mulighederne omfatter:

• WebAssembly: WebAssembly kan bruges til at oprette en hurtig og effektiv Binary AST-deserialiserer og -compiler.
• JavaScript-fortolkere: JavaScript-fortolkere kan bruges til at udføre Binary AST'en direkte, men dette kan være langsommere end at kompilere til native kode.
• Brugerdefinerede løsninger: Du kan oprette din egen deserialiserings- og kompileringslogik, men dette kræver betydelig ekspertise.

Valget af engine afhænger af applikationens ydeevnekrav og kompleksiteten af Binary AST-formatet.

3. Sikkerhedsovervejelser:

Selvom Binary AST'er tilbyder et lag af obfuscering, er de ikke en erstatning for korrekt sikkerhedspraksis. Det er vigtigt at:

• Sikre CDN'en: Beskyt din CDN mod uautoriseret adgang for at forhindre ondsindede aktører i at injicere ondsindede Binary AST'er.
• Valider Binary AST'er: Implementer valideringskontroller for at sikre, at Binary AST'erne er gyldige og ikke er blevet manipuleret.
• Rens input: Rens alle brugerinput, der bruges i de delte moduler, for at forhindre cross-site scripting (XSS) angreb.

4. Versionsstyring og kompatibilitet:

Det er afgørende at opretholde kompatibilitet mellem forskellige versioner af delte moduler. Overvej at bruge:

• Semantisk versionsstyring: Brug semantisk versionsstyring til at angive breaking changes og sikre, at forbrugende applikationer bruger kompatible versioner.
• Versionsstyringsstrategier: Implementer versionsstyringsstrategier for at tillade, at flere versioner af et delt modul kan eksistere side om side.
• Kompatibilitetstest: Udfør kompatibilitetstest for at sikre, at nye versioner af delte moduler fungerer korrekt med eksisterende applikationer.

Anvendelsestilfælde i den virkelige verden

JavaScript Binary AST Module Federation kan anvendes i en bred vifte af scenarier:

1. Microfrontend-arkitekturer:

I microfrontend-arkitekturer udvikler og implementerer forskellige teams uafhængige front-end applikationer, der er sammensat under kørsel. Binary AST Module Federation kan muliggøre effektiv deling af komponenter og logik mellem disse microfrontends, hvilket forbedrer ydeevnen og reducerer kodeduplikering. For eksempel kan en global e-handelsplatform bruge det til at dele produktlistekomponenter mellem forskellige regionale butiksfacader.

2. Distribuerede applikationer:

I distribuerede applikationer kan forskellige dele af applikationen køre på forskellige servere eller endda i forskellige datacentre. Binary AST Module Federation kan muliggøre effektiv deling af kode mellem disse distribuerede komponenter, hvilket reducerer netværkslatens og forbedrer den samlede ydeevne. Overvej en multinational bank med tjenester hostet på tværs af forskellige kontinenter, der hurtigt skal dele godkendelsesmoduler. Binary AST-tilgangen giver mulighed for hastighed og effektivitet.

3. Store webprojekter:

I store webprojekter er genbrug af kode og vedligeholdelse kritisk. Binary AST Module Federation kan gøre det muligt for udviklere at dele fælles komponenter og værktøjer på tværs af forskellige dele af applikationen, hvilket forenkler udviklingen og forbedrer kodekvaliteten. Forestil dig en stor social medieplatform, der deler sit UI-bibliotek eller hjælpefunktioner på tværs af forskellige teams og funktionssæt.

4. Plugin-arkitekturer:

Applikationer, der understøtter plugins, kan bruge Binary AST Module Federation til dynamisk at indlæse og udføre plugin-kode. Dette giver udviklere mulighed for at udvide funktionaliteten af applikationen uden at ændre den centrale kodebase. Et content management system (CMS) kan bruge dette til at give tredjepartsudviklere mulighed for at bygge og dele nye widget-komponenter.

Sammenligning med traditionel Module Federation

Mens traditionel Module Federation tilbyder betydelige fordele, tager Binary AST Module Federation det et skridt videre ved at adressere nogle af dets begrænsninger:

Som tabellen illustrerer, tilbyder Binary AST Module Federation betydelige fordele med hensyn til ydeevne, netværksoverførselsstørrelse og parsingtid, hvilket gør det til et overbevisende valg til ydeevnekritiske applikationer.

Udfordringer og fremtidige retninger

Selvom JavaScript Binary AST Module Federation er lovende, giver det også nogle udfordringer:

• Kompleksitet: Implementering af Binary AST Module Federation kræver en dybere forståelse af compilerteknologi og JavaScript-engines.
• Værktøjsmodenhed: Værktøjerne til generering og behandling af Binary AST'er er stadig under udvikling.
• Fejlfinding: Fejlfinding af Binary AST-baserede applikationer kan være mere udfordrende end fejlfinding af traditionelle JavaScript-applikationer.

Løbende forsknings- og udviklingsindsatser adresserer dog disse udfordringer. Fremtidige retninger inkluderer:

• Forbedrede værktøjer: Udvikling af mere brugervenlige værktøjer til generering, behandling og fejlfinding af Binary AST'er.
• Standardisering: Standardisering af Binary AST-formatet for at sikre interoperabilitet mellem forskellige værktøjer og platforme.
• Ydeevneoptimering: Udforskning af nye teknikker til optimering af ydeevnen af Binary AST-deserialisering og -kompilering.

Konklusion

JavaScript Binary AST Module Federation repræsenterer et betydeligt fremskridt inden for deling af moduler på tværs af domæner. Ved at udnytte Binary AST'er kan udviklere opnå hidtil usete niveauer af ydeevne, genbrug af kode og vedligeholdelse i distribuerede applikationer. Selvom der stadig er udfordringer, er de potentielle fordele enorme, hvilket gør det til en teknik, der er værd at udforske for enhver organisation, der bygger store webprojekter, microfrontends eller distribuerede applikationer. Den vigtigste pointe er, at effektiv kodedeling ikke længere er en luksus, men en nødvendighed, og Binary AST Module Federation giver et kraftfuldt værktøj til at opnå det.

Omfavn fremtiden for webudvikling og lås op for kraften i JavaScript Binary AST Module Federation. Begynd at eksperimentere i dag og oplev de transformative fordele for dig selv!